[發(fā)明專(zhuān)利]光纜探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210013738.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114034326B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉德良;蔡俊;陳雄穎;羅丁元;劉振河;李英樂(lè);謝金聲;陸志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 高勘（廣州）技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01D5/26
• 分類(lèi)號(hào): G01D5/26;G01D5/353;G01V8/10;G01M11/02
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所 11321
• 代理人: 何少巖

本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種光纜探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。實(shí)現(xiàn)了相位敏感光時(shí)域反射的相干探測(cè)系統(tǒng)超遠(yuǎn)距離的探測(cè)。該方法包括：獲取各待測(cè)光纜中探測(cè)位置的位置信息，并基于各位置信息計(jì)算出各待測(cè)光纜的長(zhǎng)度信息；利用預(yù)設(shè)的探測(cè)光信號(hào)頻率范圍的計(jì)算公式，計(jì)算出各待測(cè)光纜的探測(cè)光信號(hào)的頻率；根據(jù)所述頻率從所述脈沖調(diào)制器陣列中確定對(duì)應(yīng)的光信號(hào)調(diào)制器單元；控制光信號(hào)調(diào)制器單元，基于所述頻率生成對(duì)應(yīng)的探測(cè)光信號(hào)，并將所述探測(cè)光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的待測(cè)光纜；利用所述探測(cè)數(shù)據(jù)采集分析電路采集所述待測(cè)光纜基于所述探測(cè)光信號(hào)返回的脈沖光信號(hào)，并對(duì)所述脈沖光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分析，得到各所述待測(cè)光纜的探測(cè)結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纜探測(cè)方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

光纖傳感技術(shù)是一種在七十年代后期國(guó)際上迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，與傳統(tǒng)檢波器相比，光纖傳感器具有重量輕、抗電磁干擾、靈敏度高、安全可靠、耐腐蝕，同時(shí)復(fù)用能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離分布式應(yīng)用。當(dāng)前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于油井溫度與壓力測(cè)量、輸油管道監(jiān)測(cè)、測(cè)井技術(shù)、地震波監(jiān)測(cè)、橋梁及建筑監(jiān)測(cè)等工程方面，以致光纖傳感器的分布式應(yīng)用是近幾年研究和工程應(yīng)用的熱點(diǎn)。

目前，基于IQ正交解調(diào)的相位敏感光時(shí)域反射的相干探測(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)光信號(hào)作為讀取外界環(huán)境變化的載體，通過(guò)在光纖中輸入相應(yīng)的光信號(hào)，外界的環(huán)境變化通過(guò)改變光纖的參數(shù)改變輸入光信號(hào)的強(qiáng)度、相位或偏振態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和傳送。但是該系統(tǒng)中只能生成一種光信號(hào)，由于探測(cè)距離與探測(cè)信號(hào)頻率范圍之間存在互相制約的關(guān)系，以致該系統(tǒng)的最大探測(cè)距離和最大可探測(cè)信號(hào)頻率之間的存在相應(yīng)的限制，使得其最后探測(cè)的距離有限，尤其是在當(dāng)前通信設(shè)施覆蓋范圍越來(lái)越大的趨勢(shì)下，現(xiàn)有的系統(tǒng)已無(wú)法實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的探測(cè)了。而為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的探測(cè)則需要重新開(kāi)發(fā)出新的系統(tǒng)，這就大大增加的成本，且開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)仍然無(wú)法兼容多種距離的探測(cè)，其使用體驗(yàn)感較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有的相位敏感光時(shí)域反射相干探測(cè)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離探測(cè)的問(wèn)題。

本發(fā)明第一方面提供了一種光纜探測(cè)方法，應(yīng)用于相位敏感光時(shí)域反射相干探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述相位敏感光時(shí)域反射相干探測(cè)系統(tǒng)包括脈沖光信號(hào)發(fā)生電路和探測(cè)數(shù)據(jù)采集分析電路，所述光纜探測(cè)方法包括：在所述脈沖光信號(hào)發(fā)生電路中設(shè)有脈沖調(diào)制器陣列，其中所述脈沖調(diào)制器陣列包括至少兩個(gè)光信號(hào)調(diào)制器單元，每個(gè)所述光信號(hào)調(diào)制器單元生成一種探測(cè)光信號(hào)；獲取各待測(cè)光纜中探測(cè)位置的位置信息，并基于各所述位置信息計(jì)算出各待測(cè)光纜的長(zhǎng)度信息；基于各待測(cè)光纜的長(zhǎng)度信息，利用預(yù)設(shè)的探測(cè)光信號(hào)頻率范圍的計(jì)算公式，計(jì)算出各待測(cè)光纜的探測(cè)光信號(hào)的頻率；根據(jù)所述頻率從所述脈沖調(diào)制器陣列中確定對(duì)應(yīng)的光信號(hào)調(diào)制器單元；控制所述光信號(hào)調(diào)制器單元，基于所述頻率生成對(duì)應(yīng)的探測(cè)光信號(hào)，并將所述探測(cè)光信號(hào)發(fā)送至對(duì)應(yīng)的待測(cè)光纜；利用所述探測(cè)數(shù)據(jù)采集分析電路采集所述待測(cè)光纜基于所述探測(cè)光信號(hào)返回的脈沖光信號(hào)，并對(duì)所述脈沖光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分析，得到各所述待測(cè)光纜的探測(cè)結(jié)果。

可選的，在本發(fā)明第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述基于各待測(cè)光纜的長(zhǎng)度信息，利用預(yù)設(shè)的探測(cè)光信號(hào)頻率范圍的計(jì)算公式，計(jì)算出各待測(cè)光纜的探測(cè)光信號(hào)的頻率，包括：獲取各所述待測(cè)光纜對(duì)所述探測(cè)光信號(hào)的折射率；基于探測(cè)距離與探測(cè)光信號(hào)的頻率范圍之間存在互相制約的關(guān)系，根據(jù)各所述待測(cè)光纜的長(zhǎng)度信息和對(duì)應(yīng)的折射率，計(jì)算出各待測(cè)光纜的探測(cè)光信號(hào)的頻率。

可選的，在本發(fā)明第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述頻率從所述脈沖調(diào)制器陣列中確定對(duì)應(yīng)的光信號(hào)調(diào)制器單元，包括：獲取所述相位敏感光時(shí)域反射相干探測(cè)系統(tǒng)對(duì)探測(cè)光信號(hào)的解調(diào)參數(shù)；根據(jù)所述解調(diào)參數(shù)和所述頻率，利用預(yù)設(shè)的陣列單元計(jì)算公式，計(jì)算出陣列陣元數(shù)；根據(jù)所述陣列陣元數(shù)從所述脈沖調(diào)制器陣列中確定對(duì)應(yīng)的光信號(hào)調(diào)制器單元。